一种硅片CMP后加工设备及加工流程制造技术

本发明专利技术涉及一种硅片CMP后加工设备及加工流程，硅片CMP后加工设备包括:位于多个CMP加工装置后端的臭氧水槽和纯水冲洗槽;机械手;CMP后清洗装置，在CMP后清洗装置的前端设有放置硅片收纳盒的水槽；加工方法如下：第一步：CMP加工装置将硅片加工后，将硅片放入到位于其臭氧水槽内的硅片收纳盒；第二步：将第一步中的硅片收纳盒放入纯水冲洗槽内进行冲洗；第三步：机械手将CMP加工装置后端的纯水冲洗槽内的硅片收纳盒送到CMP后清洗装置前端的水槽内；第四步，CMP后清洗装置利用CMP后清洗工艺对水槽中的硅片收纳盒中的硅片进行逐个清洗，本发明专利技术具有以下优点：（1）硅片全程处于潮湿状态中，硅片的清洗精度高；（2）硅片的CMP后清洗工艺效果好。

A CMP Post-Processing Equipment and Processing Flow for Silicon Wafers

The invention relates to a silicon wafer CMP post-processing equipment and processing flow. The silicon wafer CMP post-processing equipment includes: ozone water tank and pure water flushing tank at the back end of multiple CMP processing devices; manipulator; CMP post-cleaning device, which has a water tank with a silicon wafer receiving box at the front end of the CMP post-cleaning device; the processing method is as follows: first step: after the silicon wafer is processed by CMP processing device, the silicon wafer is put into the machine. The silicon wafer receiving box located in its ozone tank; the second step is to put the silicon wafer receiving box in the first step into the pure water washing tank for washing; the third step is to send the silicon wafer receiving box in the pure water washing tank at the back end of CMP processing device to the water tank at the front end of CMP post-cleaning device by manipulator; the fourth step is to use CMP post-cleaning process to clean the silicon wafer receiving box in the water tank. The invention has the following advantages: (1) the silicon wafer is in a wet state throughout the whole process, and the cleaning accuracy of the silicon wafer is high; (2) the cleaning process effect of the silicon wafer after CMP is good.

【技术实现步骤摘要】
一种硅片CMP后加工设备及加工流程
本专利技术属于硅片生产加工的相关领域，尤其涉及一种硅片CMP后加工设备及加工流程。
技术介绍
目前现有半导体制造工艺中，为了更好地满足光刻对平坦化的高要求，化学机械抛光工艺，即CMP已广泛应用在深亚微米技术中(＜0.25um)。硅片在CMP生产加工中，首先需要对硅片进行CMP加工，然后需要再对硅片进行后序的清洗加工，这样才能保证硅片的高精度要求。但是现有的硅片CMP的生产加工中，要么采用的是硅片的单片通过机械手进行搬运，这样的话产能低，无法满足实际的生产加工需求；要么采用的是人工进行硅片一盒盒的搬运，虽然此时硅片一直处于臭氧水中，能够保证硅片处于潮湿状态，但其采用人工进行搬运的方式，导致工人强度高，生产效率无法进一步的提高；同时硅片在CMP后的清洗过程中，其清洗效果不彻底，无法将硅片上的颗粒、有机物和SiO2去除，进而无法保证硅片生产的高精度要求。
技术实现思路
本专利技术目的是为了克服现有技术的不足而提供一种布局合理，能自动将硅片以一盒盒的形式进行加工和搬运，同时保证硅片在加工过程中一直处于潮湿状态中，保证硅片的清洗精度高，同时后续的清洗效率和清洗效果好的硅片CMP后加工设备及加工流程。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种硅片CMP后加工设备，包括:位于多个CMP加工装置后端的臭氧水槽和纯水冲洗槽，臭氧水槽经由超声波进行振动；硅片收纳盒设置在臭氧水槽内；机械手，用于将位于多个CMP加工装置后端的纯水冲洗槽内的硅片收纳盒送到CMP后清洗装置前端的水槽中；CMP后清洗装置，在CMP后清洗装置的前端设有放置硅片收纳盒的水槽，用于冲洗硅片收纳盒；CMP后清洗装置用于对水槽内的硅片收纳盒中的硅片进行逐个清洗，最后硅片放在硅片收纳盒中送出；多个CMP加工装置和CMP后清洗装置以机械手为中心环形分布。优选的，所述CMP加工装置的数量为四个。一种硅片CMP后加工设备的加工流程，包括如下步骤：第一步：CMP加工装置将硅片加工后，将硅片放入到位于臭氧水槽内的硅片收纳盒；第二步：将第一步中的硅片收纳盒放入纯水冲洗槽内进行冲洗；第三步：机械手自动将CMP加工装置后端的纯水冲洗槽内的硅片收纳盒送到CMP后清洗装置前端的水槽内；第四步，CMP后清洗装置利用CMP后清洗工艺对水槽中的硅片收纳盒中的硅片进行逐个清洗，最后硅片放置在硅片收纳盒中送出。优选的，所述CMP后清洗工艺包括如下步骤：步骤（一）:清洗，将硅片上的研磨浆去除；步骤（二）:检测，利用检测机对预清洗后的硅片进行检测，若预清洗后的硅片符合要求进入步骤（三）；若不符合要求则返回步骤（一）继续进行预清洗；步骤（三）:最终清洗，去除硅片在步骤（二）中产生的颗粒以及进一步去除硅片上研磨浆中含有的SiO2。优选的，所述预清洗包括如下步骤：Step1:通过臭氧水和振动设备对硅片进行振动清洗20-120秒；Step2:首先利用浓度＜5％的氢氟酸漂洗硅片10-20秒，再利用臭氧水漂洗硅片30-50秒；Step3：重复多次Step2的操作，对硅片进行多次氢氟酸和臭氧水的交替漂洗；Step4:通过刷子配合碱性药液对硅片的正面进行刷洗，刷洗时间为1-5min；Step5:利用纯水对硅片冲洗10-60秒，最后将硅片旋转甩干。优选的，所述最终清洗包括如下步骤：步骤1:加入碱性药液对硅片进行漂洗60-120秒，碱性药液的温度为40℃-80℃；步骤2：利用臭氧水漂洗硅片20-60秒；步骤3:利用纯水对硅片冲洗10-50秒，最后将硅片旋转甩干。优选的，在步骤1后还包括如下步骤：利用纯水喷淋头对硅片的侧面进行喷洗30-80秒。优选的，在步骤2后还包括如下步骤：利用浓度＜5％的氢氟酸漂洗硅片10-50秒，然后臭氧水和氢氟酸重复多次交替对硅片进行清洗。优选的，所述振动设备为超声波清洗设备。优选的，在Step4中的碱性药液为氨水、双氧水和水的混合物。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：（1）硅片在生产加工的过程中全程处于潮湿状态中，硅片的清洗精度高。（2）硅片CMP的加工和清洗之间的移动全程由机械手控制，产能高，符合实际的生产需求。（3）在预清洗的过程中增加了振动设备和臭氧水配合，能够快速有效的去除有机物、SiO2、颗粒和酸化膜表面的保护层，便于后续通过氢氟酸将酸化膜去除，进而有效去除有机物、SiO2和颗粒。（4）在最终清洗中增加了高温状态的碱性药液对硅片的冲洗，能够有效的去除残留的SiO2。附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明：附图1为本专利技术中硅片CMP后加工设备的结构示意图；其中：1、CMP加工装置；2、机械手；3、CMP后清洗装置；4、臭氧水槽；5、纯水冲洗槽；6、水槽。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。参阅附图1，本专利技术所述的一种硅片CMP后加工设备，包括:位于多个CMP加工装置1后端的臭氧水槽4和纯水冲洗槽5，臭氧水槽4经由超声波进行振动；硅片收纳盒（图中未示出）设置在臭氧水槽4内；机械手2，用于将位于多个CMP加工装置1的后端的纯水冲洗槽5内的硅片收纳盒送到CMP后清洗装置3前端的水槽6中；CMP后清洗装置3，在CMP后清洗装置3的前端设有放置硅片收纳盒的水槽6，用于冲洗硅片收纳盒；CMP后清洗装置3用于对机械手2移动过来的水槽6中的硅片进行逐个清洗，最后硅片放在硅片收纳盒中送出；多个CMP加工装置1和CMP后清洗装置3以机械手2为中心环形分布。作为进一步的优选实施例，所述CMP加工装置1的数量包括但不限于四个，可以根据实际的需求进行调整和排布。具体工作时，硅片CMP后加工设备的加工流程，包括如下步骤：第一步：CMP加工装置将硅片加工后，将硅片放入到位于臭氧水槽内的硅片收纳盒；第二步：将第一步中的硅片收纳盒放入纯水冲洗槽内进行冲洗；第三步：机械手自动将CMP加工装置后端的纯水冲洗槽内的硅片收纳盒送到CMP后清洗装置前端的水槽内；第四步，CMP后清洗装置利用CMP后清洗工艺对水槽中的硅片收纳盒中的硅片进行逐个清洗，最后硅片放置在硅片收纳盒中送出。从上面的硅片CMP后加工设备的加工流程中可以发现，硅片在CMP的生产加工中，硅片放置在硅片收纳盒中，而硅片收纳盒要么放置在CMP加工装置后端的臭氧水槽中，要么放置在CMP后清洗装置前端的水槽内，这样可以保证硅片一直处于潮湿状态，确保了硅片的清洗精度更高，符合实际的需求。同时在整个加工过程中，均通过机械手来实现硅片收纳盒的搬运，产能高，劳动力成本低，符合市场的加工需求。其中，CMP后清洗工艺包括如下步骤：步骤（一）:清洗，将硅片上的研磨浆去除；步骤（二）:检测，利用检测机对预清洗后的硅片进行检测，若预清洗后的硅片符合要求进入步骤（三）；若不符合要求则返回步骤（一）继续进行预清洗；步骤（三）:最终清洗，去除硅片在步骤（二）中产生的颗粒以及进一步去除硅片上研磨浆中含有的SiO2。具体的，在预清洗的Step1中:通过臭氧水和振动设备对硅片进行振动清洗，这是因为硅片在CMP后的表面含有研磨浆，研磨浆主要由附在酸化膜上的颗粒、有机物和SiO2构成，其中SiO2为主要成分；Step1的作用主要用于去除覆盖在颗粒、有机物、SiO2和酸化膜表面的保护膜，便于后续通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅片CMP后加工设备，其特征在于,包括:位于多个CMP加工装置后端的

【技术特征摘要】
1.一种硅片CMP后加工设备，其特征在于,包括:位于多个CMP加工装置后端的臭氧水槽和纯水冲洗槽，臭氧水槽经由超声波进行振动；硅片收纳盒设置在臭氧水槽内；机械手，用于将位于多个CMP加工装置后端的纯水冲洗槽内的硅片收纳盒送到CMP后清洗装置前端的水槽中；CMP后清洗装置，在CMP后清洗装置的前端设有放置硅片收纳盒的水槽，用于冲洗硅片收纳盒；CMP后清洗装置用于对水槽内的硅片收纳盒中的硅片进行逐个清洗，最后硅片放在硅片收纳盒中送出；多个CMP加工装置和CMP后清洗装置以机械手为中心环形分布。2.根据权利要求1所述的硅片CMP后加工设备，其特征在于：所述CMP加工装置的数量为四个。3.如权利要求1所述的一种硅片CMP后加工设备的加工流程，其特征在于：包括如下步骤：第一步：CMP加工装置将硅片加工后，将硅片放入到位于CMP加工装置的臭氧水槽内的硅片收纳盒；第二步：将第一步中的硅片收纳盒放入纯水冲洗槽内进行冲洗；第三步：机械手自动将CMP加工装置后端的纯水冲洗槽内的硅片收纳盒送到CMP后清洗装置前端的水槽内；第四步，CMP后清洗装置利用CMP后清洗工艺对水槽中的硅片收纳盒中的硅片进行逐个清洗，最后硅片放置在硅片收纳盒中送出。4.根据权利要求3所述的硅片CMP后加工设备的加工流程,其特征在于：所述CMP后清洗工艺包括如下步骤：步骤（一）:清洗，将硅片上的研磨浆去除；步骤（二）:检测，利用检测机对预清洗后的硅片进行检测，若预清洗后的硅片符合要求进入步骤（三）；若不符合要求则返回步骤（一）继续进行预清洗；步骤（三）:最终清洗，去除硅片在步骤（二）...

【专利技术属性】
技术研发人员：余涛，唐杰，
申请(专利权)人：若名芯半导体科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32